降低膜电极（MEA）中的铂（Pt）用量对质子交换膜燃料电池（PEMFC）的大规模市场渗透至关重要。大量研究指出随着阴极催化层（CCL）中Pt用量的降低，氧气在催化剂/离聚物界面的局部传输阻力（R_local)增大，进而使得Pt利用率大幅下降，但对于R_local的Pt用量效应尚未形成统一的机制认识；另一方面，降低Pt用量会减薄CCL的厚度，缩短多组分传输的路径，有助于提升性能。因此，阴极Pt用量对其利用率具有双重影响，深入探索各过程机制对发展低Pt电极极其重要。在本文中，我们结合电化学表征、理论模型分析和数值模拟，研究了不同阴极Pt用量下MEA中的物质传输动力学、电化学活性面积（ECSA）、离聚物在催化剂和载体表面的覆盖度等，结果表明：低铂MEA在大电流密度下的输出性能主要取决于气体扩散层中的氧气传输阻抗、Pt/离聚物界面的R_local、以及气体扩散层与催化层界面的水传输阻抗；随着Pt用量降低，单位Pt质量对应的R_local会降低，Pt利用率增大，这与以往的认识不同，为发展低Pt MEA提供新思路。

关键词：质子交换膜燃料电池；铂利用率；局域氧气传输

（通讯员：唐美华）